Verfahren und Einrichtung zur Gittersteuerung von Entladungsgef ässen' mit lonisierbarem Nedium. Es ist bereits erkannt worden, dass es für die recht-zeitig und genau erfolgende Zün dung von gittergesteuerten Dampf- oder Gas- entladungsgefässen von Wichtigkeit ist, dass die Gitterspannung während des Zündens sich schnell von negativen zu positiven Wer ten ändert,
das heisst die Änderung der Git terspannung in dem in Frage kommen-den Zeitteilchen soll mö-lichst cross sein. Dies kann man beispielsweise mittelst Kommuta- tors oder mittelst einer Steuerspannung, de ren Frequenz wesentlich grösser als die Ano- denwee,hselspa,nnung ist, erreichen.
Wird zur Steuerung -eine sinusförmige Wechsel- spannun <B>'g</B> verwendet, so muss ein genügend hoher Scheitelwert genommen wer-den. Bei der Verwendung von gittergesteuerten Dampf- oder Gasentladungsgefässen für Relaissehaltungen, Regelungseinrichtungen, Wethselrichter und Fr-equenzumformungen hat sich jedoch herausgestellt,
dass eine si- nusförmige Gitterspannung in vielen Fällen n Beschränkuno-en für die Einrichtungen be- en deutet. Beispielsweise im Falle eines durch Git ter gesteuerten Gleichrieliters wird '.die, Gleichspannung, d-m heisstder zeitliche Mit telwert der vom GleichrieUter gelieferten Momentanspannung, von ihrem Maximal wert bis zu ihrem Minimalwert durch eine Phasenänderung der Gitterspannung von <B>180'</B> erreicht.
Dreht man die #Gitterspan- nung über die<B>180'</B> Phasenlage, so erhäH man wieder die volle Spannung. Diese bleibt .erhalten im Bereich von<B>180</B> bis<B>360'.</B>
Gegenstand der Erfindung ist ein Ver fahren und eine Einrichtung zur Gitter steuerung von Entladungsgefässen, das diese Nachteile vermeidet. Bei dem Verfahren gemäss der Erfindung wird -den,CTitt#rkreisen -von Entladungsgefässen mit ionisieAarem Medium eine Wechselspannuno, spitzer Wel" lenform zugeführt. Durch diese Massnahme wird die Arbeitscharakteristik vieler Strom- kreise,<B>,</B> die Entlaäungsgefässe mit ionisier- barem Medium enthalten, v- erbessert.
Das Verfahren kann in der Weise aus geführt werden, dass den Gitterkreisen eine aus einer negativen Gleichspannung und einer'Wechselspannung spitzer Wellenform zusammengesetzteSpannung zugeführt wird, wobei der Scheitel-wert der spitzen Welle ,alrösser seinsoll als die negative Gleichspan nung.
Unter -#Vechselsp#annuug spitzer Wel lenform soll eine Wechselsp'annung verstan- ,den werden, die in einem im Verhältnis zur Periodenlänge kleinen Teil der Periode sehr rasch sich von 'kleinen Werten zu einem Grösstwert und von dem Grösstwert zu klei nen Werten ändert.
Die Wechselspannuno, spitzer Wellenform kann einer der an sich bekannten Einrichtungen zur Erzeugung einer solchen Wellenform entnommen wer den, beispielsweise einem gesättigten Trans- formatar. Vorzuosweise soll aber diese Wech selspannung spitzer Wellenfarm einer Ein richtung entnommen werden, welche ein Paar induktiver Wicklungen enthält, die von ,einer Gleichstromquelle über eine grosse In- duktivität und zwei Entla-dungsgefässe ge speist -wird.
Hierbei können Mittel- vorge sehen sein, die diese Röhren abwechselnd leitend machen, wodurch der Erregerstront .der Wicklungen schnell von einer auf die andere Übertragen wird. Die Wechselspan nung sehr spitzer Wellenforin wird dabei in einer- Sekundärwicklung,. die in#duktiv mit ,den erstenbeiden Wicklungen gekoppelt ist, erzeugt.
Diese Einrichtung ermöglicht, genau den Zeitpunkt innerhalb jeder Periode ein-er Wechselspannung zu<U>bestimmen,</U> von wel chem an der Strom von einer Energiequelle aneinen. Belastungskreis geliefert wird, ohne Rücksicht auf den Zeitpunkt,des #Schliessens des Schalters, der die Belastung mit der Spa,nnungsquelle. verbindet..
In den Zeichnungen -sind Ausführungs- beispie14 der Einrichtung zur Ausführung .des- Verfahrens gemäss der Erfindung dar gestellt, Fig. <B>1</B> zeigteine Anordnung, bei der eine Belastung -an eine -Spannun#gsquelle nur in einem YQrbestimmten Punkt-,-der Periode der Wechselspannung gelögt wird; Fig. 2 stellt eine Ausführung der Erfindung bei einem Wechselrichter dar;
Fig. <B>3</B> zeigt eine An wendung & r Erfindung bei zwei gitter- gesteuerten Gleiehrichtern, die i M entgegen- g gesetzten Sinne an einen gemeinsamen Be lastungskreis angeschlossen sind; Fig. 4 und <B>5</B> zeigen gewisse Wellenfürmen und Arbeits- charakteristiken der in Fig. <B>3</B> dargestellten Einrichtung.
In Fig. <B>1</B> ist ein Ausführungsibeispiel dargestellt, -bei Üein, ein Belastungskreis<B>11</B> nur in einem bestimmten Zeitpunkt inner halb ;der Periode der Wechselspannung an .eine Spannungsquelle angeschlossen werden kann. Diese Anordnung enthält eineG-leich- oder Wechselspannungsquelle <B>10,</B> an die über einen Schalter 12 und ein Entladungs gefäss<B>13</B> der Belastungskreis<B>11</B> angeschlos sen ist.
Es wird bemerkt, dass bei AbInde- rung des Critterkreises der Schalter 12 an statt in den Anodenkreis auch in den Gitter kreis eingefü,-twerden, kann. Das mit Aii.ode, Kathode und Steuerelektrode versehene Ent- 1a4ungsgefäss soll vorzugsweise ein Dampf- entla,dungs 'gefäss oder ein anderes Ent- la4ungsgefäss mit diskontinuierlielier Steue rung sein.
Unter dem Ausdruck "Ent- ladungsgefäss mit diskontinuierlich-er Steue rung-" sollen jene Entladungsgefässe verstan- ,den wer-den, bei denen die Einleitung der Entladung im Gefäss durch die Erregung einer Steuerelektrode bestimmt wird, aber der Strom imGefäss nur unterbrochen wer den kann, wenn die Anodenspaunung unter ihren -kritischen Wert sinkt.
Diese Gruppe von Entladungsgefässen weicht hinsichtlich #ä-er'Steuerung ab von,den Gefässen mit kon tinuierlicher Steuerung, deren charakteristi scher Vertreter die Elektronenröhre ist. Bei diesen ist bekanntlich der Momentanwert .des Anoidenstromes durch das Potential der Steuerelektrode<U>bestimmt.</U> Der Gitterkreis der Röhre<B>13</B> enthält einen Strombegren- zungswiderstand 14, eine negative Vorspan- nung <B>15</B> und eine Spannungsquelle, die eine spitz6.Wellenfarin. hat,.;
dargpstellt durch die Sekundärwicklung <B>1,6.</B> des Transfürmators <B>17.</B> Die Wechselspannung #spitzer Wellenform kann mittelst an sich bekannter Einrichtun gen erzeugt wer-den, <B>zum</B> Beispiel mittelst gleichstronivormagnetisierter oder gesättig ter Drüsselspulen oder Transformatoren. Vor- teilhafterweise wird diese '#ÄTechselspannung vonder oben -enannten besonderen Einrich <B>tung</B> erzeugt.
Die gezeichnete Einrichtung zur Erzeii- guncr einer Wechselspannung spitzer Wellen- # el <B>C</B> form enthält eine G-leichstraniquelle <B>18,</B> die über eine grosse Induktivität <B>19</B> induktive Wicklungen 20 und<B>21</B> über Entladungs- gefässe <B>222</B> und<B>23</B> speist.
Die Wicklungen 20 und <B>21</B> sind als Primärwicklungen eines Transformators dargestellt, jedoch können die Wicklungen auch getrennten Transfor matoren angel-Oren oder Teileeiner einzigen in-duktiven Wicklung mit Mittelanzapfung bilden. die mit einer Sekundärwickluno- <B>16</B> induktiv verkeitel sind. Die Gefässe 22 und <B>23</B> sind vorzugsweise Elektronenröhren mit Steuergitter.
Die Gitterkreise der Röhren 22 und<B>23</B> enthalten eine negative Verspan- nungsbatterie <B>26,</B> einen Strombegrenzungs- widerstand <B>27</B> und<B>je</B> eine Hälfte der Se- kundärwicklun-, 24 eines Transformators<B>25.</B> Die Primärwi#cklung <B>28</B> des Transformators <B>25</B> wird von der Läuferwicklung<B>29</B> eines Drehtransformators <B>30</B> erregt, der an ein Dreiphasensystem <B>31</B> an geschlossen ist<B>'</B> oder durch eine andere zweckmässige phasen drehende Vorrichtung.
Für die Erläuterum, der Arbeitsweise der oben beschriebenen Anordnung nehmen wir an, dass der Wecliselstromkreis <B>31</B><U>erregt</U> ist, und dass -es erwünscht ist, dass,Strom von der Spannungsquelle<B>10</B> dem Belastungs kreis<B>11</B> nur von einem bestimmten Zeitpunkt (Phasenlage) an innerhalb jeder Periode der Wechselspannung des Kreises<B>31</B> zu-geführt wird, ohne Rücksicht auf den Zeitpunkt, in dem der Schalter 1.2 geschlossen wird.
Mit einer Wechselspannungder Wellenform, wie sie von der Sekundärwicklung<B>16</B> zugeführt wird, wird das Gitter odes Gefässes<B>13</B> nur für die kurze Zeit positives Potential haben, wenn der positive #Scheitelwert grösser ist als die negative Vo#rspannung <B>15,</B> was nur wäh rend einiger elektrischer Grade sein kann, so dass, ohne Rücksicht darauf, waan der Schalter 12 geschlossen wird, das Ent- la,dungsgefäss <B>13</B> nicht eher leitend wird, als bis die nächste positive Spitze der Wechsel spannung auftritt.
Der Zeitpunkt innerhalb der Periode der Wechselspannung des Krei ses<B>31,</B> bei der der positive Scheitelwert auf tritt, hängt von der Stellung des Läufers<B>29</B> ab, der in passender Weise eingestellt wer den kann.
Der oben beschriebene Generator zur Er zeugung ein-er Wechselspannung spitzer Wellenforin arbeitet folgendermassen: Wir nehmen an, dass das Gefäss 22 zuerst leitend wird, indem dem Gitter eine positive Span nung aufgedrückt wird. Strom wird dann -von der Spannungsspule<B>18</B> über die Drossel spule<B>19,</B> die Wieklung <B>20</B> des Transforma tors<B>17</B> und das Gefäss 22 fliessen. Zu Be ginn dernächsten Halbwelle wird das Git ter des Entladungsgefässes<B>2-3</B> eine positive Spannung erhalten und gleichzeitig das Git ter des Gefässes 2,2 negativ werden.
Die Amplitudeder Gitterspannung -des Transfor- matürs <B>25</B> muss ausreichend sein, um die Röhren 22, und<B>23</B> bedeutend überzuerregen, das heisst die Röhren 22 und <B>23</B> arbeiten jen seits der Sättigungsgrenze, so dass die Ver- än-derung von Grösstwert zum Kleinstwert ,desWiderstandes der Röhre innerhalb eini ger weniger elektrischer Grade geschieht.
Das.hat zur Folge, dass der Sirom in dem Gefäss 22 unverzüglich unterbrochen wird. Die Induktivi%t der Drosselspule<B>19</B> ist sehr gross iin Verhältnis zu der Ader Transforma- torwicklungen 20 und 21, so dass der der Spannungsquelle<B>18</B> entnommene Strom w-e- sentlich konstant 'bleibt.
Da das Entladungs gefäss 22 nunmehr praktisch einen unendlich grossen Scheinwiderstancl für den Stromfluss darstellt, wird der Strom aus der Spannungs quelle<B>18</B> beinahe augenblicklich von der Wicklung 20 auf #die, Wicklung 2.1 übertra gen.
-Dadurch entsteht eine sehr rasche Fluss- änderung im Schenkel des Transformators <B>17.</B> Diese rasche Flussänd-erung ergibt eine sehr hohe<B>S</B> annung spitzer Wellenform in p <B>z2</B> ,der Sekundärwicklung<B>16.</B> Bei Verwendung dieser Anordnung- ist es nur nötig, dass die Spann-Ungsquelle <B>18</B> den Magnetisierungs- stroin für den Transformator<B>17</B> liefert,
während im Falle eines gesättigten Trans formators bedeutende Energieverluste durch die Sättigungswicklung entstehen wür-den. Es ist offenbar, dass die Phase der Gitter spannung 22 und<B>23</B> verändert werden kann, iiidem man;die Stellung der Läuferwicklung <B>29</B> des Transformators<B>30</B> ändert. Diese Phasenänderung,der Gitterspannung bewirkt eine entsprechende Veränderung der Phase der der Sekundärwicklung<B>16</B> des Trausfor- inators <B>17</B> entnommenen Spannung.
C In Fig. <B>2</B> ist das Verfahren gemäss der Erfindung bei einem Wechselrichter in'Rei- henanor-dnung angewendet, der Gleichstrom des Netzes 40 in W echselstrum für das Netz 41 umwandelt. Der Wechselrichter enthält eine Kapazität 42, die vo-in Gleichstrom kreis 40 über,den in Reihe geschalteten Ver braucher 41, die Röhre 47 und die linke Hälfte der Drossel"ule 43 geladen wird, und zwar- ist der Verbraucher 41 mittelbar -durch den Transformator 45 in diese Rei- benschaltung eingefügt.
Der Entladekreis ,der Kapazität 42 bestellt aus dem rechten Teil der Drosselspule 43, -dem Entladungs gefäss 48 und der Primärwickluilg 44 des Transformators 45. Die Gefässe '47 und 48 enthalten eine Steuerelektrode und haben vorzugsweise Dampf- oder Gasfüllung. In die Gitterkreise der Gefässe 47 und 48 sind Strombegrenzungswiderstände 49 bezw. <B>-53,</B> eine nea#ative Vorspannungsbatterie, <B>50</B> bezw. 54 und die Sekundärwiekluna- <B>51</B> bezw. <B>55</B> eines Gittertransformators 52 eingefügt.
Die Prithärwicklung dieses Transformators wird von einer -Strumquelle <B>58</B> gespeist. Der Ge- neratur des Kreises<B>58</B> erzeugt eine Span nung spitzer Wellenform, beispielsweise in ähnlicher Weise wie in Fig. <B>1.</B>
Zum besseren Verständnis der Arbeits weise nehmen wir zuerst an, dass eine sinus- förmige Wecheelspannung -den Kreis<B>58</B> speist und,de# Schalter<B>57</B> wählend des zwei ten Teils ein-er Halbwelle geschlossen wird, welche eine positive Spannung dem Gitter der Röhre 47 zuführt. Dann wird eiä Lade strom von der Gleichspannung 40 über die Drossel 43 fliessen und wird rasch eine an- Cenäherte Sinuswelle aufbauen.
Jedoch wird C unter den anaenommenen Bedingungen die 23 Gitterspannung ihre Polarität ändern in eine r Zeit, die kleiner als eine Viertelperiode ist und eine positive Spannung dem Gitter der Röhre, 48 zuführen, wodurch diese leitend wird. Da noch ein --rosser Strom durch die Röhre 47 fliessen wird, werden beide Röh ren leitend und der Gleichstromkreis wird .durch die Drosselspule 43 und die Röhren 47 und 48 kurzgeschlossen.
Wir nehmen nunmehr an, dass eine Span nung spitzer Wellenform den Kreis<B>58</B> speist, dann werden die Röhren 47 nur lei tend, wenn der positive spitze Scheitelwert grösser ist als die negative Vorspannung -der <B>C</B> Batterien<B>50</B> und 54, sodass jedes Gefäss nur während ein-es sehr kurzen Zeitteilchens in- nerUalb jeder Periode leitend werden kann, und die Zeiten, während w-elcher diese Röh ren leitend werden, folgen in Abständen von einer vollen Halbwelle,
so dass der Schalter <B>57</B> zu jeder Zeit geschlossen werden kann. <B>C</B> Wie vorher nehmen -wir an, dass die erste spitze Welle positiv ist in -bezug auf die Anodenspannung der Röhren 47, so dass sie leitend wird. Der dem Gleichstromkreis 40 entnommene Strom wird den ]Kondensator 42 laden und dabei bis zu einem Maximalwert ansteigen und<U>dann</U> in dem Masse abnehmen, wie die Laduno-,der Kapazität 42 zunimmt.
Der Ladestrom folgt einer angenäherten Sinusform. Die Kapazität 42 und die Dros selspule 43 wird so Ibe -messen, dass die Eigen frequenz dieses Sellwincrungskreises an- C <B>C</B> genähert gleich der Frequenz der Wechsel spannung des Kreises<B>58</B> ist. Wenn die Git terspannung ihre Polarität umkehrt, wird die Röhre 48 leitend und die Kapazität 42 be ginnt unverzüglich, sich über den rechten Teil der Drosselspule 43, die Röhre 48 und .die Primärwieklunu 44 zu entladen.
Dieser Stromfluss durch den rechten Teil der Dros selspule 43 induziert eine Spannung in dem linken Teil, welche der Ladespannung der Kapazität 42 entgegengesetzt gerichtet ist. Da die Kapazität 42 nahezu vollständig ge laden ist, so dass die Differenz zwischen die ser Spannung und der Gleichspannung 40 klein ist, so wird die im linken Teil der Drosselspule 43 induzi-erte Spannung viel grösser als die Restspannung und ihr ent gegengesetzt gerichtet sein, so dass der noch ,durch die Röhre 47 fliessende kleine Strom unverzüglich unterbrochen wird. Es ist zu. erkennen, dass es unmöglich ist, die Gleich stromquelle 40 durch die Gefässe 47 und 48 kurzzuschliessen.
In Fig. <B>3</B> ist die Erfindung, angewendet bei einer Umformungseinrichtung, die zwei GleicUrieliter <B>A</B> und B enthält, die Energie von einer Wechselspannungsquelle <B>60</B> an eine gemeinsame Gleiehstrombelastung, die bei spielsweise als Gleichstrommotor<B>61</B> dar gestellt ist, liefert.
Der Gleichricliter A ent hält einen Transformator<B>62,</B> dessen Primär wicklung an die Wechselspannung<B>60</B> an- ,geschlossen ist und Entladungsgefässe<B>-63</B> und 64, vorzugsweise Dampfentlaclungsgefässe. in Zweiwegschaltung enthält.
Ein Gitterkreis ist für jedes Gefäss vorgesehen und enthält einen Strombegrenzungswiderstand <B>65,</B> eine Vorspannung <B>66</B> und <B>je</B> eine Hälfte der Se kundärwicklung<B>67</B> eines Gittertransforma tors<B>68.</B> Die Primärwicklung<B>69</B> dieses Git tertransformators wird von der Sekundär wicklung<B>70</B> eines Drelltransformators <B>71</B> ge- speist"der seinerseits von einem Dreiphasen- system <B>72</B> erregt wird.
Zwischen die Wick lungen<B>69</B> und<B>70</B> ist eine Einrichtung<B>73</B> zur Umbildung einer sinusförmigen Wechsel-
EMI0005.0027
spannung <SEP> in <SEP> eine <SEP> solclie <SEP> spitzer <SEP> Wellenform
<tb> eingefügt, <SEP> beispielsweise <SEP> eine <SEP> solche <SEP> nach
<tb> <I>Fig.</I> <SEP> <B>1.</B> <SEP> In <SEP> ähnlicher <SEP> Weise <SEP> enthält <SEP> der
<tb> ichrichter <SEP> B <SEP> einen <SEP> Transformator <SEP> 74, <SEP> Ge ;4. <SEP> e <SEP> <B>75</B> <SEP> und <SEP> <B>76</B> <SEP> mit <SEP> Gittern, <SEP> deren <SEP> Steuer bi".e.einen <SEP> Stremb--grenzungswiderstand <SEP> <B>77,</B>
<tb> 4,eggtive <SEP> Vorspannung <SEP> <B>78</B> <SEP> und <SEP> entgegen kn
<tb> <B>Q</B> <SEP> Hälften <SEP> der <SEP> Sekundärwicklung <SEP> <B>79</B> eines Gittertransformators<B>80</B> enthalten.
Die beiden Gleichriellter <B>A</B> und B sind in glei cher 'Weise aufgebaut, aber sie sind in bezug -tu± den Verbraucher, den Gleichstrommotor <B>61,</B> entgegengesetztsinnig angeordnet, das heisst sie führen dem Verbraucher Strom verschiedener Richtung zu.
In gleicher Weise wie beim Gleichrichter<B>_A</B> wird die Primärwicklung<B>81</B> des Gittertransformators <B>80</B> von der Sekundärwicklung<B>82</B> eines Drehtransfermators <B>83</B> erregt, der seinerseits von dem Dreiphasensystem <B>72</B> gespeist wird, Jessen Frequenz zweckmässig synchron mit .der Frequenz des Netzes<B>60</B> ist.
Eine der Einrichtung<B>73</B> ähnliche Einrichtung 84 ist zwischen die Wicklungen<B>82</B> und<B>81</B> zwecks Umwandlung der sinusförmigen Wechsel spannung in eine solche spitzer Wellenform eingefüg,t. Die Sekundärwicklungen<B>70</B> und <B>82</B> sind mechanisch überein Getriebe<B>85</B> ge kuppelt, um gleichzeitig in entgegengesetz ten Richtungen gedreht zu werden.<B>-</B> Im allgemeinen arbeitet jeder der Gleich richter<B>_A</B> und B in an sieh bekannter Weise.
Wenn die den Gittern der-Gefässe <B>63</B> und 64 zugeführten Wechselspannungen, die zu nächst als sinusförmig angenommen werden, in Phase mit den Anodenspannungen dieser Gefässe sind, so wird in den aufeinander fol genden Halbwellen des Wechselstromes ab wechselnd Strom durch die Gefässe<B>63</B> und 64 fliessen, und der Gleichrichter wird das Maximum an Gleichspannung,dem Motor<B>61</B> zuführen.
Wenn jetzt die Wechselspannung, .die den Gittern zugeführt wird, derartig ver schoben wird, dass sie der Anodenspannung nacheilt, werden die Gefässe erst einige Zeit .später leitend, so dass Strom durch jedes Entladungsgefäss während nur eines<B>-</B> Teils der Halbwelle fliesst und die vom Gleich- riehter gelieferte Spannung sinkt. Die;Spam- nung sinkt in dem Masse, wie die Phasen verschiebung zunimmt, bis die Gitterspan nung genau in Gegenphase zur Anodenspan nung ist.
Zu diesem Zeitpunkt wird -die Aus- ,gangsspannung ödes Gleichrichters Null. Es wird jedoch bemerkt, -dass bei einem Wach sen der Phasendrehung ü-ber <B>180 '</B> die posi- tive Halbwelle der Gitterspannung- ein wenig die nächstfolgende Halibwelle der Anodenspannung überlappt, so dass während der foloenden 18011 der Phasendrehung',die Entladungsgefässe während Ader ganzen Halb welle leitend sind.
Der Gleichrichter liefert dann das, Maximum. Dies ist vollkommen klar zu ersehen aus dem Diagramm I und IT der Fig. 4. Im Schaubild I stellen in<B>Ab-</B> hängigkeit von der Zeit t die Kurven a die positiven Halbwellen der Anodenspannung des einen Gefässes, Kurve<B>b</B> die entsprechende Gitterspannung dar, wenn sie mit & r Ano# dQnspannung in Phase ist. Dann werden beide, Gitter- und Anodenspannung, zur sel- -ben Zeit positiv, und die Röhre wird wäh rend der entsprechenden Halbwellen Strom führen.
Kurve<B>b'</B> stellt eine Gitterspannung dar, die annähernd um<B>90 '</B> der Anodenspan- nune, C nae 'heilt. Bei dieser Bedingung ;
Z werden die Röhren erst bei Erreichen des Scheitel wertes der positiven Anoidenwechselspan- nung leitend und nur die Hälfte der ent sprechenden Halbwellen,des Wechselstromes wird durch diese Röhren gleichgeriehtet. Kurve b" stellt die Gitterspannung dar mit einer Phasenverseliiebung von mehr als<B>180</B> '. Bei einer solchen, Phasenverschiebung ist daa Gitter des Entladungsgefässes beim Beginn einer jeden Halbwelle der positiven Anoden spannung positiv,
so dassdie Röhre während der vollen Halbwellen leitend ist. Kurve<B>c</B> im Schaubild Ii stellt dar die Gleichspau- nung des Gleichrichters, das lieisst 4en zeit lichen Mittelwert der -vom Gleichrichter ge lieferten Momentanspannung in Abhängig keit 1von einem nacheilenden Winkel a der Phasenverschiebung zwischen Gitter und Anadenspannung. Es ist zu ersehen,
dass während aufeinander folgen-a-er Halbwellen der Gleichrichter maximale Spannung lie- Tert und dureli das Gitter nicht gesteuert wird. Es wäre daher nicht<B>-</B> mö glich, eine r'Lc-htio,e Steuerung der entgegengesetzt ge schalteten Gl-eiellrichter <B>A</B> und B zu bewir ken, denn beide würden wenigstens für einen Teil ihrer Ausgangsspannung zu gleicher Zeit leitena sein, und, da sie entgegengesetzt C verbunden sind, würdedies einen künstlichen Kurzschluss bedeuten.
In dem Schaubild III der Fig. 4 ist eine charakteristische Kurve der Gitterspannung dargestellt, wie sie gemäss der Erfindung verwendet wird.. In diesem Diagramm stellt Kurve a die positiven Halbwellen der Ano- Jenspannung wie in Schaubild I dar.- Die Kur-ve <B>d</B> stellt eine Wecliselspannung spitzer Wellenform dar, während die gerade Linie e die Verschiebung der Nullinie durch die negative Gitterspannung der Gitterkreise darstellt. Dia schraffierten Teile<B>f</B> stellen die positiven Impulse der Gitterspannung .dar.
Kurve<B>d</B> gibt unter Berücksichtigung <B>c</B> der Kurve e 4i-e Bedingung, bei welcher -diese positiven Impulse das Einsetzen der Entladung bestimmen, das zeit- liehe Lage der positiven Impulse ist mass gebend für die Steuerung.
Tritt der Impuls dann auf, wenn:die Ano(lenspannung gerade ins Positive geht, so ist jedes Entladungs gefäss -wälirend. der entsprechenden Halbwelle leitend und der Gleichrieliter liefert die grösstmögliche 8pannung. Die Kurve<B>d'</B> stellt den Verlauf der Gitterspannung dar, wenn ;der Impuls bei einer Phasenlage von etwa<B>90 '</B> der Anodenspannung auftritt.
Dann wird jedes Entladungsgefäss bei Er reichen des Scheitelwertes der positiven Anodenspannung leitend und jede Gleich- richterröhre wird. nur während. der Hälfte der entsprechenden Haibwelle Jes Wechsel stromes Strom liefern. Es ist<B>-zu</B> erseheni dass bei einem Verseliieben der zeitli-chen Lage des Impulses in einem Bereich von <B>180 '</B> oder weniger die Charakteristiken des Gleichrichters dieselben sind, gleichgültig" welche Art der Erregung -verwendet wird.
W enn jedoch der Impuls der Gitterspannunc., um mehr als<B>180 '</B> der Anodenspannung nacheilt, so wer-den die positiven Impulse in .den Bereich negativer Halbwellen der-Äno- denspan.Uung fallen und die Gefässe daher keinen Strom liefern.
Daher werden<B>-</B> die Röhren bei -einer Pliasen-Aaclieilung der Git terspannung zwischen<B>180</B> und <B>360'</B> georen t, eD die Anodenspannung die Entladungsgefässe t> stets nielitleitend sein und der Gleichrichter keinen Strom führen. Die vom Gleichrichter fr. ei dieser Art der gelieferte Gleichspannung<B>b</B> Erregung ist durch die Kurve<B>9</B> in Schau bild IV gezeichnet.
Die soeben beschriebene Charakteristik wird bei der Anordnung in Fig. <B>3</B> verwen det. Die Gitter- und Anodenspannungen -der beiden Gleichrieliter A und B haben ent gegengesetzte Phasenbeziehungen, so dass der eine Gleichrichter nur während der ersten <B>180 '</B> Phasendrellung leitend ist, während der zweite Gleichrichter nur während der Phasen drehung in der zweiten Halbwelle der Speise- wechselspa,nnung leitend ist.
Ferner werden .die Gitterspannungen .,gleichzeitig in ent gegengesetzten Richtungen in der Phase ver schoben, damit; eine stetige Änderung der Gleichspannung von Null bis zum Maximum in jeder Richtung stattfindet an Stelle einer Abnahme vom Maximum zum Minimum in der einen Richtung und plötzliches Anstei- (Iren <B>zum</B> Maximum in der andern Richtur)-. Eine solche Regelung würde auftreten, wenn die Gitterspannungen in derselben Rielitun,.-" verschoben -würden.
Im Schaubilff V der Fig. <B>5</B> stellen die Kurven a die positiven Halbwellen der Ano denspannung des einen Gefässes der Gleich richter dar, während die Kurven a' die an dern Halbwellen der Auadenspannung eines entsprechenden Gefässes des andern Gleich richters darstellen. Die schraffierten Teile<B>f</B> und<B>f'</B> stellen die positiven Impulse der Git- terspännungen der beiden Gleichrichter dar. Wie in diesem Schaubild dargestellt ist, sind die Gitterspannungen vollständig ausser Phase mit den Anodenspannungen, so dass kein Gleielirieliter Strom liefert.
Da die Pha sen der Gitterspannungen der beiden Gleich richter in entgegengesetzten Richtungen ge dreht werden, so sind die Abszissen der Schaubilder der Ab#b. <B>5</B> in Teilen der Periode der Gitterphasendreliung des einen der Gleichrichter, beispielsweise Gleiehrieliter <B>A,</B> angegeben.
Da die Gitterspannungen in ent gegengesetzten Richtungen phasenverscho ben werden, sind in den Kurven des Schau- bildes VI die Gitterspannungen <B>d'</B> nur ein wenig mehr als<B>90 '</B> vorgedreht und die Git terspannung des andern Gleichrichters, die ,durch die Kurve<B>d'</B> dargestellt ist, -wird um einen entsprechenden Winkel, wie gezeigt, zurückgedreht.
Bei dieser Phasenlage wird -der Gleichrieliter <B>A</B> im Zeitpunkt<B>y</B> leitend, während der Gleichrichter B' nicht leitend ist-, und die positiven Impulse der Gitter spannung dies-es Gleichrichters -nur während der negativen Halbwellen der Anodenspan nung, auftreten.
Die Kurven des Schaubildes VII ergeben die entgegengesetzten Bedingun gen, das heisst der Impuls der Gitterspan- nuno, <B>d'</B> des Gleichrichters B ist um etwas mehr als<B>90,'</B> vorgedreht und die Gitterspaii--- nung des Gleichriehters <B>A</B> um einen ent sprechenden Winkel zurückgedreht.
Die mittlere Spannung des Gleichrieliteraggre- ga.tes ist in Schaubild VIII dargestellt. Die- sein kann man entnehmen, dass -während eines vollen Umfanges der Phasendrehung der Gitter,spannung die mittlere Ausgangsspan nung der Gleichrichteranordnung von eine m- Maximum der einen Richtung bis<B>Null</B> ver ändert -werden kann und dann zu einem Maximum in der entgegengesetzten Rich tung.
In dem oben beschriebenen Schau bild ist die Ausgangsspannung einer ein- zi(ren Röhre des Gleichrichters dargestellt, aber da die Ausgangsspannung jeder Röhre für einen gegebenen Winkel der -Gitter- phasendreb::ung dieselbe ist, so gibt das obige Diagramm die Charakteristik der ganzen Einrichtung wieder.
Die hier dargestellten Ausführungsbei spiele sollen nur die Wirkungsweise der Mass nahmen gemäss der Erfindung klarstellen. Sie sollen keineswegs #die Erfindung für<I>die</I> angegebenen Zwecke beschränken. Die An wendung der vorgeschlagenen Massnahmen wird sich in allen den Fällen empfehlen, in denen ein pha,-senrichtiges Schalten erforder- lieh oder wenigstens erwünscht ist, beispiels weise beim Anlassen und Ausschalten oder beim Parallelschalten mehrerer Stromkreise mit gittergesteuerten Dampf- oder Gasent- ladungsgoefässen.